一种基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统的制作方法

文档序号:36937973发布日期:2024-02-02 22:06阅读:132来源:国知局

本发明涉及睡眠监测,涉及一种基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统。


背景技术:

1、睡眠监测,是通过采集人类在睡眠期间的生理数据来监测分析其睡眠质量的过程。在医学上,睡眠监测属于一个专业领域,通常以多导睡眠图监测(psg)为主要工具。生理数据一般包括睡眠情况(脑波图、眼动图、肌电图)、呼吸情况(血氧、胸腹动作、口鼻气流)、心脏情况等。

2、在现有技术中,受检者身上常会安装多种仪器的侦测电极。使用起来相对会比较费时费力,需要患者全程配合,在医院留宿一个晚上,做6-8小时的睡眠记录,一般佩戴感不会太好。

3、在目前市场上,便携式的睡眠监测仪也开始大量被医院纳入,用作睡眠监测的仪器,但是仍然存在监测的生理数据不够全面,需要同时使用多种不同监测仪进行同步监测;监测的生理数据不够准确,存在高频干扰信号对生理数据具有较大影响。


技术实现思路

1、为克服现有技术中睡眠监测仪存在的监测生理数据不够全面、监测不够准确的缺陷,本发明提出一种基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,其具体技术方案如下:

2、一种基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,包括脑电检测仪、睡眠床垫、雷达呼吸检测装置、可视化设备和监测中心;所述脑电检测仪包括脑电采集模块、血氧采集模块、额温采集模块、主控芯片以及蓝牙模块;所述脑电采集模块采集脑电信号、血氧采集模块同步采集血氧浓度、额温采集模块同步采集额温信号,脑电信号、血氧浓度、额温信号各自经滤波电路后传送至所述主控芯片,并由所述主控芯片传递至可视化设备和监测中心。

3、进一步地,所述脑电采集模块包括通过电极线顺次连接的电极片、滤波电路和采集芯片;电极片的数量为六个,其中四个电极片用作采集通道,一端分别位于人体头部采集区域,另一端连接滤波电路;一个电极片用作参考电极,位于人体耳垂处,连接滤波电路;另一个电极片用作驱动电极,连接用于消除共模干扰的偏置驱动电路和滤波电路;滤波电路,用于消除由电极片采集的脑电信号中的高频噪声;采集芯片,用于将滤除高频噪声后的脑电信号进行模数转换。

4、进一步地,所述滤波电路为二阶无源滤波器电路,用于滤除脑电信号中大于100hz的高频噪声。

5、进一步地,所述采集芯片的数字供电端和模拟供电端均采用0.1uf和1uf电容进行滤波;数字地和模拟地之间采用磁珠电阻进行隔离,减少数模之间相互干扰。

6、进一步地,所述采集芯片包含有偏置驱动放大器;所述偏置驱动电路是包括所述偏置驱动放大器、一反馈电阻、一反馈电容构成的闭环回路;所述偏置驱动电路中还包括一限流电阻。

7、进一步地,额温采集模块包括红外传感器、adc转换器、数字信号处理器dsp、状态控制器、控制单元;所述红外传感器发射红外光到被测部位,并接收反射回的红外光,并将反射回来的红外光以数据形式传给所述adc转换器转换成数字信号,所述数字信号再经过所述数字信号处理器dsp进行数字信号的滤波处理,最后进入控制单元。

8、进一步地,所述血氧采集模块中包含有发光二极管和光电二极管;所述发光二极管发射光线照射被测部分,然后通过光电二极管接收投射或发射的光线,并将光信号转换为电信号,然后通过adc测量接收到的电信号的电流大小,评估血液中的含氧浓度。

9、进一步地,所述睡眠床垫为呼吸心率检测床垫;包括上位机、呼吸心率检测主板、光纤床垫;所述上位机与所述呼吸心率检测主板通过串口通信连接,所述光纤床垫与所述呼吸心率检测主板无线通信连接。

10、进一步地,所述光纤床垫包括裸光纤、上层pvc软垫、底层pvc软垫、海绵;所述裸光纤按s形均匀分布固定在上层pvc软垫的下表面;所述海绵位于所述裸光纤与所述底层pvc软垫之间。

11、进一步地,所述雷达呼吸检测装置包括心跳呼吸雷达传感器、微控制器、蓝牙模块;所述心跳呼吸雷达传感器检测雷达信号并传递至微控制器,所述微控制器基于机器学习算法从雷达信号中捕获呼吸和心率的关键特征,然后采用对应算法获取呼吸和心率信号,并通过蓝牙模块将呼吸和心率信号传递至可视化设备和监测中心。

12、本发明的有益效果是:本发明提出一种基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,利用脑电检测仪收集脑电信号、血氧浓度、额温信号,利用睡眠床垫和雷达呼吸检测装置同步监测呼吸心率信号;在脑电检测仪中采用滤波电路进行高频除燥,采用偏置驱动电路消除共模干扰;在呼吸心率信号中,利用睡眠床垫和雷达呼吸检测装置同步监测进行校准。相比于现有技术,在本发明中监测的生理数据更为全面,更为准确,为睡眠监测的后续治疗提供了更加精准的数据支撑。



技术特征:

1.一种基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,包括脑电检测仪、睡眠床垫、雷达呼吸检测装置、可视化设备和监测中心;其特征在于,所述脑电检测仪包括脑电采集模块、血氧采集模块、额温采集模块、主控芯片以及蓝牙模块;所述脑电采集模块采集脑电信号、血氧采集模块同步采集血氧浓度、额温采集模块同步采集额温信号,脑电信号、血氧浓度、额温信号各自经滤波电路后传送至所述主控芯片,并由所述主控芯片传递至可视化设备和监测中心。

2.根据权利要求1所述的基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,其特征在于,所述脑电采集模块包括通过电极线顺次连接的电极片、滤波电路和采集芯片;

3.根据权利要求2所述的基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,其特征在于,所述滤波电路为二阶无源滤波器电路,用于滤除脑电信号中大于100hz的高频噪声。

4.根据权利要求2所述的基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,其特征在于,所述采集芯片的数字供电端和模拟供电端均采用0.1uf和1uf电容进行滤波;数字地和模拟地之间采用磁珠电阻进行隔离,减少数模之间相互干扰。

5.根据权利要求4所述的基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,其特征在于,所述采集芯片包含有偏置驱动放大器;所述偏置驱动电路是包括所述偏置驱动放大器、一反馈电阻、一反馈电容构成的闭环回路;所述偏置驱动电路中还包括一限流电阻。

6.根据权利要求1所述的基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,其特征在于,额温采集模块包括红外传感器、adc转换器、数字信号处理器dsp、状态控制器、控制单元;所述红外传感器发射红外光到被测部位,并接收反射回的红外光,并将反射回来的红外光以数据形式传给所述adc转换器转换成数字信号,所述数字信号再经过所述数字信号处理器dsp进行数字信号的滤波处理,最后进入控制单元。

7.根据权利要求1所述的基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,其特征在于,所述血氧采集模块中包含有发光二极管和光电二极管;所述发光二极管发射光线照射被测部分,然后通过光电二极管接收投射或发射的光线,并将光信号转换为电信号,然后通过adc测量接收到的电信号的电流大小,评估血液中的含氧浓度。

8.根据权利要求1所述的基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,其特征在于,所述睡眠床垫为呼吸心率检测床垫;包括上位机、呼吸心率检测主板、光纤床垫;所述上位机与所述呼吸心率检测主板通过串口通信连接,所述光纤床垫与所述呼吸心率检测主板无线通信连接。

9.根据权利要求8所述的基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,其特征在于,所述光纤床垫包括裸光纤、上层pvc软垫、底层pvc软垫、海绵;所述裸光纤按s形均匀分布固定在上层pvc软垫的下表面;所述海绵位于所述裸光纤与所述底层pvc软垫之间。

10.根据权利要求1所述的基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,其特征在于,所述雷达呼吸检测装置包括心跳呼吸雷达传感器、微控制器、蓝牙模块;所述心跳呼吸雷达传感器检测雷达信号并传递至微控制器,所述微控制器基于机器学习算法从雷达信号中捕获呼吸和心率的关键特征,然后采用对应算法获取呼吸和心率信号,并通过蓝牙模块将呼吸和心率信号传递至可视化设备和监测中心。


技术总结
本发明涉及睡眠监测技术领域,公开了一种基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,包括脑电检测仪、睡眠床垫、雷达呼吸检测装置、可视化设备和监测中心;所述脑电检测仪包括脑电采集模块、血氧采集模块、额温采集模块、主控芯片以及蓝牙模块。其有益效果是:本发明提出一种基于睡眠监测平台的睡眠生理信息监测系统,利用脑电检测仪收集脑电信号、血氧浓度、额温信号,利用睡眠床垫和雷达呼吸检测装置同步监测呼吸心率信号。相比于现有技术,在本发明中监测的生理数据更为全面,更为准确,为睡眠监测的后续治疗提供了更加精准的数据支撑。

技术研发人员:黄立,刘绍财,汤斌,孙玉宇,明永莘,何忠,樊静欣,赵明富
受保护的技术使用者:重庆市第七人民医院
技术研发日:
技术公布日:2024/2/1
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